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目錄氫燃料電池用途廣泛,燃料電池汽車是氫能應(yīng)用的重要場(chǎng)景 6氫燃料電池汽車是氫能的重要應(yīng)用場(chǎng)景,具備減碳、里程長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì) 6延長(zhǎng)使用壽命、降本、提升功率密度為PEM燃料電池技術(shù)主要發(fā)展方向 船舶、軌交、航空等領(lǐng)域亦加速氫燃料電池的應(yīng)用 17氫燃料電池可應(yīng)用于儲(chǔ)能、發(fā)電等領(lǐng)域,國內(nèi)已有中長(zhǎng)期規(guī)劃 18國內(nèi)外政策積極落地,推動(dòng)氫燃料電池汽車高質(zhì)量發(fā)展 21國內(nèi):政策積極推動(dòng)燃料電池汽車發(fā)展 21海外:氫燃料電池市場(chǎng)發(fā)展提速 24商用車國內(nèi)氫燃料電池主要應(yīng)用場(chǎng)景氫氣價(jià)格下降有望提升氫燃料用車經(jīng)濟(jì)性 30商用車適合作為切入點(diǎn)發(fā)展燃料電池汽車 30氫燃料電池重卡載重、續(xù)航較純電重卡具備優(yōu)勢(shì) 32氫燃料電池重卡TCO成本有望下降 33乘用車:依賴于基礎(chǔ)設(shè)施完善與汽車性能提升 36日韓主推氫燃料電池乘用車 36國內(nèi)加氫基礎(chǔ)設(shè)施有望完善,助力氫能乘用車滲透率提升 37國產(chǎn)氫能乘用車系統(tǒng)功率密度、帶氫量提升,助力氫能乘用車性能提升 38上海積極推動(dòng)乘用車示范 40投資建議 43風(fēng)險(xiǎn)提示 44圖表目錄圖表1.主要國際能源機(jī)構(gòu)對(duì)2050年全球制氫量及結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè) 6圖表2.國際能源機(jī)構(gòu)對(duì)2050年氫能在全球能源總需求中占比的預(yù)測(cè) 6圖表3.國際可再生能源機(jī)構(gòu)對(duì)實(shí)現(xiàn)1.5℃目標(biāo)情境下的全球氫能預(yù)測(cè) 6圖表4.2020-2060年各行業(yè)用氫累計(jì)減排量 7圖表5.氫燃料電池裝機(jī)量及交通領(lǐng)域裝機(jī)占比 7圖表6.燃料電池電堆結(jié)構(gòu) 7圖表7.燃料電池汽車成本構(gòu)成 7圖表8.汽油柴油碳排放系數(shù) 8圖表9.不同路徑的等效碳排放量 8圖表10.內(nèi)燃機(jī)效率損耗說明 8圖表卡諾效率與燃料電池理論效率 8圖表12.不同燃料質(zhì)量能量密度差異 9圖表13.汽油機(jī)/氫內(nèi)燃機(jī)/氫燃料電池轉(zhuǎn)化效率對(duì)比 9圖表14.3種汽車減碳技術(shù)路線對(duì)比 10圖表15.不同類型氫燃料電池特性對(duì)比 10圖表16.不同制氫方法氫氣純度和雜質(zhì)主要構(gòu)成 圖表17.燃料電池堆的失效模式分析與耐久性提升路徑 圖表18.PEMFC關(guān)鍵材料的失效模式及解決方案 12圖表19.豐田Mirai2特斯拉model3對(duì)比 12圖表20.燃料電池系統(tǒng)組成部分 13圖表21.2022年燃料電池系統(tǒng)成本結(jié)構(gòu) 13圖表22.2022年燃料電池電堆成本結(jié)構(gòu) 13圖表23.燃料電池汽車核心零部件國產(chǎn)化進(jìn)程 14圖表24.燃料電池系統(tǒng)及零部件發(fā)展目標(biāo) 15圖表25.規(guī)?;慨a(chǎn)降低燃料電池制造成本 16圖表26.2018-2022年氫燃料電池單車平均裝機(jī)功率 16圖表27.燃料電池額定功率占比 17圖表28.2020-2050不同車型燃料電池系統(tǒng)功率發(fā)展目標(biāo) 17圖表29.國際海事組織減碳政策 17圖表30.近期國內(nèi)氫燃料電池船舶應(yīng)用進(jìn)展 17圖表31.氫燃料列車、高鐵動(dòng)車對(duì)比 18圖表32.國際民航組織減碳政策 18圖表33.不同能源發(fā)電建設(shè)成本對(duì)比 19圖表34.韓國大山燃料電池發(fā)電站 19圖表35.東方電氣氫燃料電池冷熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備 19圖表36.電池儲(chǔ)能與氫儲(chǔ)能效率對(duì)比 20圖表37.不同方式儲(chǔ)能典型參數(shù)對(duì)比 20圖表38.示范城市群及燃料電池汽車推廣目標(biāo) 21圖表39.燃料電池汽車折算國補(bǔ)情況(萬元) 22圖表40.國內(nèi)氫燃料電池汽車三步走路線圖 22圖表41.非示范省市氫燃料電池相關(guān)政策 23圖表42.2015-2022國內(nèi)氫燃料汽車產(chǎn)銷量(中汽協(xié)) 24圖表43.2022年1月-2023年5月國內(nèi)氫燃料汽車上險(xiǎn)數(shù)據(jù) 24圖表44.日本氫能政策發(fā)展梳理 24圖表45.2018-2022日本氫燃料電池車數(shù)量及增速 25圖表46.2022年末全球燃料電池汽車保有量分布 25圖表47.2018-2022韓國氫燃料電池車數(shù)量 25圖表48.美國氫能及燃料電池研發(fā)預(yù)算 26圖表49.2018-2022美國氫燃料電池車數(shù)量 26圖表50.美國氫能政策發(fā)展梳理 27圖表51.歐盟氫能政策發(fā)展梳理 28圖表52.2020-2030年全球燃料電池汽車保有量預(yù)測(cè) 29圖表53.2018-2022商用車銷量及新能源商用車占比 30圖表54.氫燃料電池重卡主要車型和應(yīng)用場(chǎng)景 30圖表55.2022年1-12月氫燃料電池汽車各類細(xì)分車型銷量及占比 31圖表56.河鋼集團(tuán)氫能重卡投運(yùn)全國首發(fā)儀式現(xiàn)場(chǎng) 31圖表57.2022年末中國氫燃料電池汽車保有量結(jié)構(gòu) 31圖表58.氫燃料電池重卡與鋰電池重卡對(duì)比 32圖表59.純電重卡與氫燃料重卡系統(tǒng)示意圖 33圖表62.現(xiàn)階段燃料電池重卡與柴油重卡TCO成本比較 33圖表62.燃料電池重卡TCO成本結(jié)構(gòu) 34圖表64.堿性電解槽制氫成本拆解 34圖表65.電解水制氫成本敏感性分析 34圖表66.氫能重卡總價(jià)及氫氣價(jià)格對(duì)氫能重卡TCO成本敏感性分析 35圖表67.2023-2026年燃料電池商用車保有量及銷售量預(yù)測(cè) 35圖表68.2022年末不同類型氫燃料電池汽車保有量 36圖表69.2022年末各國氫燃料電池汽車保有量及結(jié)構(gòu) 36圖表70.東京-大阪路線圖 36圖表71.日本東京都市圈加氫站布局 36圖表72.氫加注標(biāo)準(zhǔn)子體系 37圖表73.2022年全球主要國家加氫站分布 38圖表74.2022年末加氫站建成前十大省份 38圖表75.燃料電池功率密度趨勢(shì)判斷 38圖表76.捷氫科技M4燃料電池電堆 39圖表77.海外大多數(shù)氫燃料乘用車皆使用70MPa儲(chǔ)氫瓶 39圖表78.青衛(wèi)油氫合建站 40圖表79.青衛(wèi)油氫合建站-上海虹橋站距離 40圖表80.中國部分燃料電池相關(guān)企業(yè) 41續(xù)圖表80.中國部分燃料電池相關(guān)企業(yè) 42附錄圖表81.報(bào)告中提及上市公司估值表 45氫燃料電池用途廣泛,燃料電池汽車是氫能應(yīng)用的重要場(chǎng)景氫燃料電池汽車是氫能的重要應(yīng)用場(chǎng)景,具備減碳、里程長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)氫燃料電池車是氫能應(yīng)用的重要場(chǎng)景全球綠色低碳轉(zhuǎn)型有望推動(dòng)氫能需求提升:氫能是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體,全球多203050%已成各國共Statista2050年氫能在全球能源總需求中的占比進(jìn)行了預(yù)測(cè),205022%,其余幾家機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)值在12%-18%12%20506.14億噸。圖表1.主要國際能源機(jī)構(gòu)對(duì)2050年全球制氫量及結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)

圖表2.國際能源機(jī)構(gòu)對(duì)2050年氫能在全球能源總需求中占比的預(yù)測(cè)Statista, Statista根據(jù)中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù),2020-206020015670%以上,可再生氫將在交通、鋼鐵、化工等領(lǐng)域成為主要的零碳原料。根據(jù)20213.7620303320.44萬噸,CAGR有望112.49%Statista0.1%205012%。2017-2021年,隨著氫燃料電池車銷量提升,燃E4tech數(shù)據(jù),2017-2021年交通領(lǐng)域氫燃料電池裝機(jī)逐漸435.7MW1,964.80MW46%。2017-2021年交通領(lǐng)域氫燃料電池裝機(jī)占全66%85%。在碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)指引下,氫燃料汽車需求20503001萬座,氫能消耗占比將達(dá)到10%。圖表3.國際可再生能源機(jī)構(gòu)對(duì)實(shí)現(xiàn)1.5℃目標(biāo)情境下的全球氫能預(yù)測(cè)核心指標(biāo)202020302050綠氫產(chǎn)量(億噸/年)~01.546.14綠氫在總能源消耗中的占比(%)<0.13.012綠氫在交通業(yè)總能源消耗中的占比(%)<0.10.712Statista,國際可再生能源機(jī)構(gòu)圖表4.2020-2060年各行業(yè)用氫累計(jì)減排量 圖表5.氫燃料電池裝機(jī)量及交通領(lǐng)域裝機(jī)占比中國氫能聯(lián)盟, E4tech氫燃料電池是燃料電池汽車的核心零部件,具有轉(zhuǎn)化效率高、無碳排放等特點(diǎn):(申報(bào)稿50%,且燃料電池性能對(duì)整車功率輸出、運(yùn)行壽命等參數(shù)具有重要影響,因此氫燃料電池是燃料電池汽車的核心零部件。氫燃料電池是由電極、電解質(zhì)、外部電路三部分構(gòu)成的電化學(xué)裝置,可通過電化學(xué)反應(yīng)將氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。主流技術(shù)——PEM燃料電池的發(fā)電原理為:燃料(氫氣)進(jìn)入燃料電池的正極,在陽極上進(jìn)行還原反應(yīng),釋放電子形成帶正電荷的氫離子,氫離子穿過電解質(zhì)到達(dá)負(fù)極,在負(fù)極與氧化劑(氧氣)上進(jìn)行氧化反應(yīng)生成水。在此過程中,電子不能通過電解質(zhì),從而只能流入電路,形成電流,產(chǎn)生電能。由于燃料電池工作并不通過燃燒等熱機(jī)過程,可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,理論上燃料電池?zé)犭娹D(zhuǎn)化效率可達(dá)85%-90%。圖表6.燃料電池電堆結(jié)構(gòu) 圖表7.燃料電池汽車成本構(gòu)成衣廉等氫燃電》 國氫能股說書申報(bào)稿)與燃油車相比,氫燃料汽車運(yùn)行無污染,且能量轉(zhuǎn)化效率較高燃料可再生,運(yùn)行過程中無碳排、無污染:氫燃料電池汽車的燃料為氫氣,氫電轉(zhuǎn)化的生成物只有COCO22.30kgCO20.627kg12.63kgCO2、0.717kg/3.7kg;20kg、26.1kg。圖表8.汽油柴油碳排放系數(shù)CO2排放系數(shù)CO2排放系數(shù)碳排放系數(shù)碳排放系數(shù)KgCO2/升KgCO2/kgKgC/升KgC/kg汽油2.303.150.6270.86柴油2.633.060.7170.834資料來源:碳中和專業(yè)委員會(huì),圖表9.不同路徑的等效碳排放量

可再生能源發(fā)電制氫+氣氫管道3.7混合電制氫可再生能源發(fā)電制氫+氣氫管道3.7混合電制氫+氣氫管道43.7焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫+氣氫管道20煤制氫+氣氫管道26.1天然氣制氫+氣氫管道13.7可再生能源發(fā)電+輸電+現(xiàn)場(chǎng)制氫2.7混合發(fā)電+輸電+現(xiàn)場(chǎng)制氫42.7相比內(nèi)燃機(jī),氫燃料電池轉(zhuǎn)換效率更高:內(nèi)燃機(jī)需要先將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能,利用氣體受熱膨脹對(duì)外做功后將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,在實(shí)際工況中,燃料燃燒時(shí)所放出的熱量不能完全被工質(zhì)吸收,僅有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,其余一部分隨工質(zhì)排出,傳給低溫?zé)嵩矗€有一部分能量因需克服摩擦而損失。由于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)涉及熱力學(xué),因此需要受到卡諾循環(huán)效率限制,即熱機(jī)在兩個(gè)不同溫度之128%-33%40%2022年榮獲中國心十佳發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)城汽車3.0TV638.5%84%20232M180氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),M180氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)額定點(diǎn)效率達(dá)52%,最高效率達(dá)64%以上,較傳統(tǒng)汽油機(jī)具備效率優(yōu)勢(shì)。圖表10.內(nèi)燃機(jī)效率損耗說明 圖表11.卡諾效率與燃料電池理論效率一汽奔騰, 衣寶廉等《氫燃料電池》與電動(dòng)車相比,氫燃料電池汽車?yán)m(xù)航里程長(zhǎng)、冷啟動(dòng)能力強(qiáng)氫燃料電池汽車在續(xù)航方面具備優(yōu)勢(shì):質(zhì)量能量密度是一定的質(zhì)量物質(zhì)中儲(chǔ)存能量的大小,質(zhì)量能120MJ/kg3倍。由于氫氣能量密度較高,因此其單位重量?jī)?nèi)儲(chǔ)存的能量較高,將氫氣通過氫電反應(yīng)后所得到電能的能量亦較高,從而可實(shí)現(xiàn)氫燃料電池在續(xù)航方面的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)我們84%28.2160%的能量轉(zhuǎn)化效率進(jìn)行測(cè)算,1kg20.155kg,則燃料電池汽車等效單車帶100TeslaModelY6067%圖表12.不同燃料質(zhì)量能量密度差異資料來源:中國氫能聯(lián)盟研究院,(-20℃)逆的損傷,導(dǎo)致電池容量降低。根據(jù)電池聯(lián)盟,隨著溫度的降低,鋰電池充電時(shí)間將逐漸延長(zhǎng),并且負(fù)極顆粒表面會(huì)析出金屬鋰,負(fù)極中可用活性鋰離子的減少會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力電池容量不可逆的衰減。-40℃低溫影-2020年研發(fā)的石墨雙極板YHTG60SS燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)-30℃-40℃示范使用的燃料電池汽車所采用的燃料電池啟動(dòng)溫度需不高于-30℃。與氫內(nèi)燃機(jī)汽車相比,氫燃料電池汽車效率更高、排放更少氫燃料電池在效率方面具備優(yōu)勢(shì):氫內(nèi)燃機(jī)需要先將氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能,利用氣體受熱膨脹對(duì)外做功后將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,因此需要滿足卡諾循環(huán),且能量損失較高。氫燃料電池可以直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,并由電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不需要滿足卡諾循環(huán),因此氫燃料電池效率更高。40%-60%35%-45%。圖表13.汽油機(jī)/氫內(nèi)燃機(jī)/氫燃料電池轉(zhuǎn)化效率對(duì)比新能源網(wǎng),氫內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過程中會(huì)排放理想情況下氫內(nèi)燃機(jī)的反應(yīng)原理2H2+O2=2H2O80%氮?dú)?,且氫氣在燃燒時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤臁⑷紵郎囟雀?,NOx排放,具體反應(yīng)原理為:H2+O2+N2→H2O+NOXNOxNOx重的影響。根據(jù)智慧環(huán)境生態(tài)產(chǎn)業(yè)研究院,NOx(氮氧化物)的危害包括破壞臭氧層;阻礙植物光合作用;危害人體中樞神經(jīng)、心、肺多器官健康;形成酸雨等。圖表14.3種汽車減碳技術(shù)路線對(duì)比氫內(nèi)燃機(jī)氫燃料電池純電動(dòng)CO2強(qiáng)度如使用綠/藍(lán)氫,零/最少量CO2如使用綠/藍(lán)氫,零/最少量CO2CO2強(qiáng)度取決于電網(wǎng)組合;如使用可再生電力則為零CO2空氣質(zhì)量 使用SCR后處理系統(tǒng),不產(chǎn)生顯著零排放 零排的NOx排放物動(dòng)力總資本支出 氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的資本支出與柴油發(fā)動(dòng)燃料電池和動(dòng)力電池的資本支出高如需要大尺寸電池則資本支出高機(jī)相當(dāng),但需增加制氫罐

但比純電動(dòng)車輛更具有擴(kuò)展性

(較小/較輕細(xì)分市場(chǎng)采用中等尺寸電池)限制條件(空間/有效載發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸與當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)相當(dāng),但與內(nèi)燃機(jī)相比需要更多的空間放置比內(nèi)燃機(jī)重,有效載荷限制取決于荷) 需要增加H2儲(chǔ)罐 燃料電池和H2儲(chǔ)罐 用例充能時(shí)間 <15~30min,取決于燃料箱尺寸 <15~30min,取決于燃料箱尺寸 3h以上,取決于快充能力基礎(chǔ)設(shè)施成本 需要H2配送和再加注基礎(chǔ)設(shè)施 需要H2配送和再加注基礎(chǔ)設(shè)施 需要充電基礎(chǔ)設(shè)施及升級(jí)電網(wǎng)資料來源:李霖等《氫內(nèi)燃機(jī)能否延續(xù)柴油機(jī)的輝煌》,PEM燃料電池為主流技術(shù)路線(PEM燃料電池(F(PEMFC)(SOFC)PEMFC工100℃,屬于低溫燃料電池,可適應(yīng)車用工況。PEMFCPEMFCPEMFC啟動(dòng)時(shí)間小于5秒、功率密度可達(dá)1.0-2.0W/cm2,與其他類型燃料電池相比具備啟動(dòng)時(shí)間短、單位功率密度高的特點(diǎn)。PEM30E4tech20211,998.3MW85%。產(chǎn)品種類質(zhì)子交換膜燃料電池堿性燃料電池固體氧化物燃料電池產(chǎn)品種類質(zhì)子交換膜燃料電池堿性燃料電池固體氧化物燃料電池磷酸燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池電解質(zhì)質(zhì)子交換膜KOH溶液Y2O3/ZrO2磷酸熔融碳酸鹽比功率(W/kg)300-75035-10515-20100-20030-40功率密度(W/cm2)1.0-2.00.50.30.10.2催化劑鉑鎳為主非貴金屬鉑非貴金屬工作溫度/℃50-10080-230600-1000160-220600-700發(fā)電效率/%50-6045-6050-7035-5050-60啟動(dòng)時(shí)間<5s幾分鐘>10min幾分鐘>10min主要優(yōu)勢(shì)啟動(dòng)快/工作溫度低啟動(dòng)快/工作溫度低能量效率高對(duì)CO2不敏感能量效率高主要劣勢(shì)對(duì)CO敏感/反應(yīng)物需加濕需要純氧作為催化劑運(yùn)行溫度較高對(duì)CO敏感/啟動(dòng)較慢運(yùn)行溫度高典型應(yīng)用領(lǐng)域交通、固定式電源、移動(dòng)典型應(yīng)用領(lǐng)域式電源 航空航天、軍事 大型分布式發(fā)電 分布式發(fā)電 大型分布式發(fā)電資料來源:賽瑞研究,徐志紅等《氫燃料電池的結(jié)構(gòu)特性與氫燃料電池汽車的發(fā)展概述》,立鼎產(chǎn)業(yè)研究,PEM燃料電池對(duì)氫氣純度要求較高:依照國標(biāo)《GB/T37244—2018質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》對(duì)原料氫氣的純度要求,PEM燃料電池需要使用高純氫氣(≥99.97%)作為燃料,否則氫氣中微量的CO48%-54%75%-80%。若使用低純度氫氣作為原料氣,則需要進(jìn)一步提純以供氫燃料電池使用。目前,吸附分離法是提純6CO6PEMFCCO鉑釕合金Pt/C99.999%,可直接用作氫燃料電池燃料。圖表16.不同制氫方法氫氣純度和雜質(zhì)主要構(gòu)成制氫方法純度雜質(zhì)構(gòu)成煤制氫48%-54%CO2、CO、CH4天然氣制氫75%-80%CO2、CO、CH4甲醇制氫73%-75%CO、CO2電解水制氫99.5%-99.999%O2、H2O資料來源:李佩佩《淺談氫氣提純方法的選取》,延長(zhǎng)使用壽命、降本、提升功率密度為PEM燃料電池技術(shù)主要發(fā)展方向優(yōu)化工藝或?qū)⒏纳迫剂想姵厥褂脡勖逃密噷?duì)燃料電池壽命要求較高,國產(chǎn)燃料電池壽命仍有提升空間:燃料電池使用壽命指的是電堆90%50002萬、420221.5-1.82.5萬小時(shí)。質(zhì)子交換膜化學(xué)降解、熱降解、機(jī)械降解等方式都會(huì)導(dǎo)致質(zhì)子交換膜快速失效;催化劑載體腐蝕會(huì)導(dǎo)致鉑顆粒脫落流失,從而導(dǎo)致催化劑電化學(xué)活性面積快速衰減。催化劑腐蝕、質(zhì)子交換膜應(yīng)力破損會(huì)導(dǎo)致燃料電池效率快速衰減;質(zhì)子交換膜的化學(xué)降解、催化劑的溶解沉積老化所導(dǎo)致的效率衰20207006000120221.52萬小時(shí)壽命為目標(biāo)。后續(xù)或?qū)⑼ㄟ^優(yōu)化工藝進(jìn)一步提升燃料電池壽命,具體方案包括提升燃料電池氣密性,防止在電極上產(chǎn)生氧氣氫氣混合界面、提升燃料電池操作控制,保持陰極、陽極供氣速率保持平衡等。圖表17.燃料電池堆的失效模式分析與耐久性提升路徑耐久性<1000h1000~2000h約3000h>5000h運(yùn)行現(xiàn)象電極分層,催化劑流失電極逐步失活,擴(kuò)散層親水膜透氣性增加電極活性下降失效機(jī)理啟停操作;載體電化學(xué)氧化水淹-陽極欠氣;載體電化學(xué)氧化動(dòng)態(tài)工況;膜物理化學(xué)降解動(dòng)態(tài)負(fù)載,Pt的電化學(xué)老化;載荷控制,高穩(wěn)定性催化劑改進(jìn)設(shè)計(jì)啟停電位控制陽極循環(huán),降低載體電化學(xué)電位提升膜的強(qiáng)度載荷控制,高穩(wěn)定性催化劑實(shí)施效果>1000h>3000h>5000h1萬小時(shí)目標(biāo)資料來源:衣寶廉等《氫燃料電池》,圖表18.PEMFC關(guān)鍵材料的失效模式及解決方案資料來源:衣寶廉等《氫燃料電池》,自主研發(fā)、規(guī)?;a(chǎn)有望推動(dòng)氫燃料電池汽車降本燃料電池降本是其重要發(fā)展方向:氫燃料乘用車、商用車均貴于同類型電動(dòng)車。乘用車方面,根據(jù)Model34.02(29.1萬元而Mirai24.95萬美元(35.5萬元)。商用車方面,據(jù)福田官網(wǎng)數(shù)據(jù)49t98.949t150萬元。2022年123049噸氫燃料電池牽引車中474015850%統(tǒng)降本仍為重要發(fā)展方向。圖表19.豐田Mirai2特斯拉model3對(duì)比豐田Mirai2特斯拉model3標(biāo)準(zhǔn)版最高車速(km/h)175225百公里加速(s)9.26.1續(xù)航里程((NED)850556整備質(zhì)量(kg)19301751電機(jī)峰值功率(kW)134194電機(jī)扭矩(N·m)300340電堆功率(kW)238-電池能量密度(kWh)-60價(jià)格(美元)49,50040,240特斯拉官網(wǎng),豐田官網(wǎng),汽車之家,汽車測(cè)試網(wǎng),太平洋號(hào),燃料電池零部件國產(chǎn)化是降低初始投資成本的重要方式:燃料電池系統(tǒng)由燃料電池電堆和系統(tǒng)主要零部件組成,電堆成本占燃料電池系統(tǒng)成本比例約60%。電堆由膜電極(MEA)、雙極板、結(jié)構(gòu)件DCDC(MEA)65%。50%依賴催化得益于電堆企業(yè)數(shù)量增多帶來的競(jìng)爭(zhēng)。在產(chǎn)業(yè)化層面,根據(jù)車百智庫,2021鴻基創(chuàng)能、蘇州擎動(dòng)等國產(chǎn)膜電極批量應(yīng)用于國產(chǎn)電堆,同年國鴻氫能、氫璞創(chuàng)能、雄韜氫雄競(jìng)相2000元/kW4000元/kW以內(nèi)。圖表20.燃料電池系統(tǒng)組成部分資料來源:億華通港交所上市招股說明書,圖表21.2022年燃料電池系統(tǒng)成本結(jié)構(gòu) 圖表22.2022年燃料電池電堆成本結(jié)構(gòu)資料來源:億華通港交所上市招股說明書, 資料來源:億華通港交所上市招股說明書,燃料電池核心零部件基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化:燃料電池核心材料自主研發(fā)進(jìn)程不斷加快。根據(jù)吉林省人民政府,2017年我國僅掌握系統(tǒng)集成、雙極板和DC/DC生產(chǎn)能力,其余主要依賴進(jìn)口,國產(chǎn)化率60%;2022年我國已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了燃料電池系統(tǒng)的國產(chǎn)化。2020150萬平方米質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線一期工程在山東淄博投產(chǎn);20221000kg的燃料電池催化劑的產(chǎn)能;2022年,金博股份與神力科技(億華通子公司)簽署協(xié)議共同研發(fā)滿足氫燃料電池領(lǐng)域應(yīng)用的碳紙、柔性石墨極板,我國燃料電池核心零部件已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。圖表23.燃料電池汽車核心零部件國產(chǎn)化進(jìn)程2017年2020年2022年電堆部分國產(chǎn)化進(jìn)程催化劑驗(yàn)證測(cè)試階段√質(zhì)子交換膜驗(yàn)證測(cè)試階段√擴(kuò)散層(GDL)√膜電極(MEA)√√√雙極板√(石墨板)√(石墨板)√(石墨板、金屬板)系統(tǒng)集成√√√輔助系統(tǒng)國產(chǎn)化進(jìn)程空壓機(jī)√√氫循環(huán)泵√√DC/DC√√√儲(chǔ)氫系統(tǒng)√(35MPaⅢ型瓶)√(70MPaⅢ型瓶)√(70MPaⅣ型瓶)資料來源:吉林省人民政府,后續(xù)燃料電池零部件國產(chǎn)化產(chǎn)能有望提升:我國將針對(duì)燃料電池核心零部件,在國產(chǎn)化降本的同時(shí)提升材料的穩(wěn)定性并形成穩(wěn)定供應(yīng)能力。國電投氫能公司生產(chǎn)的質(zhì)子交換膜價(jià)格較進(jìn)口質(zhì)子交換膜50%,但是由于膜電極制備工藝復(fù)雜、研發(fā)周期較長(zhǎng),仍需要在專業(yè)特性、國產(chǎn)化產(chǎn)能方面進(jìn)一步提升。根據(jù)車百智庫,2022-202540100萬平米,氣體擴(kuò)散層產(chǎn)能有望從10萬平米提升至40萬平米。圖表24.燃料電池系統(tǒng)及零部件發(fā)展目標(biāo)現(xiàn)階段性能及成本 產(chǎn)業(yè)進(jìn)程與規(guī)劃 2025年性能指標(biāo) 2025年成本預(yù)測(cè)系統(tǒng)功率范圍:60-200kW,功率密度:300-700W/kg,低溫啟動(dòng):-30℃

燃料電池系統(tǒng)面向中重卡車輛方向擴(kuò)展,可靠性及耐久性大系統(tǒng)功率范圍:60-400kW,,幅提升,整體產(chǎn)品處于示范應(yīng),燃料電池系統(tǒng)

(電堆自啟動(dòng))

功率密度:700-1000W/kg,

燃料電池系統(tǒng)成本

15000

50%,

≤1200元/kW現(xiàn)階段系統(tǒng)成本:

2022

運(yùn)行效率:接近臺(tái)低溫啟動(dòng):-40℃(無輔助加熱)<4000元/kW企業(yè)一:

/年,2025年預(yù)計(jì)達(dá)到20000臺(tái)/年目標(biāo)電堆功率密度:≥4kW/L@0.65V企業(yè)一:

企業(yè)一:?jiǎn)味压β剩骸?50kW@0.65V,單堆成本約1500元/kW。

2022年形成10000堆/年產(chǎn)電堆功率密度≥6kW/L@0.68V,能、2025年形成30000堆/年單堆功率≥300kW@0.68V。電堆 企業(yè)二:

產(chǎn)能。

企業(yè)二:

電堆600元/kW金屬極板單堆最大功率企業(yè)二: 金屬極板單堆最大功率300kW,功率密度3.5kW/L,

2021年已建成電堆智能生產(chǎn)功率密8-10kW/L,線,年產(chǎn)能為10000臺(tái),2025耐久性不低于30000小時(shí),冷啟動(dòng)溫度-30℃,2000元膜電極性能:

年產(chǎn)能為50000臺(tái)國產(chǎn)技術(shù)水平相對(duì)統(tǒng)一,關(guān)鍵原材料國產(chǎn)化率較低,但與國際先進(jìn)技術(shù)差距縮小。國內(nèi)行

冷啟動(dòng)溫度-30°C膜電極

1-1.2W/cm2@0.65V,

業(yè)總產(chǎn)能超過40萬平米/年,膜電極性能:企業(yè)最大產(chǎn)能30萬平米/年。>1.3-1.5W/cm2@0.65V,2 預(yù)計(jì)2025年國內(nèi)技術(shù)達(dá)到國耐久:>20000h,

膜電極售價(jià)小于0.5元/cm2貴金屬載量:0.25-0.5mg/cm,際先進(jìn)水平,關(guān)健原材料實(shí)現(xiàn)貴金屬載量:0.2mg/cm2售價(jià):1.0-1.5元/cm2質(zhì)子交換膜

質(zhì)子交換膜厚度12-18μm,溶脹率:<5%,拉伸強(qiáng)度:30-60MPa,電導(dǎo)率:0.08-0.1S/cm,滲氫電流密度:<3mA/cm2,

全自主化,平均產(chǎn)能超過10萬平米/年,總產(chǎn)能100萬平米/年溶脹率:<2%,規(guī)劃實(shí)現(xiàn)全國產(chǎn)化自主生產(chǎn),拉伸強(qiáng)度:60-80MPa,性能趕超國際先進(jìn)水平,擴(kuò)充電導(dǎo)率:0.1-0.12S/cm,2

質(zhì)子交換膜成本約300元/m2物理耐久:>20000次循環(huán),OCV耐久:>500h,成本:約600元/m2

產(chǎn)能,降低成本

滲氫電流密度:<2mA/cm,物理耐久:>50000次循環(huán),OCV耐久:>800h催化劑

鉑碳催化劑,質(zhì)量活性集中國內(nèi)產(chǎn)品催化活性低、種類少缺乏長(zhǎng)期驗(yàn)證。后續(xù)生產(chǎn)催化0.2025/mPt

從鉑碳向鉑合金方向發(fā)展,使得鉑2025年鉑載量接近鉑用量已實(shí)現(xiàn)<0.2g/kW,我國催劑一致性好、穩(wěn)定性高、更具0.2g/kW以下

0.2g/kW化劑用量普遍0.3-0.4g/kW氣體擴(kuò)散層厚度:140-210μm,

成本優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將持續(xù)提升市占率

氣體擴(kuò)散層厚度:80-210μm,偏差≤±5%;氣體擴(kuò)散層(炭透氣率

202年具備10萬20偏差3;年末具備卷材生產(chǎn)能力,2023透氣率

200-300元/平米紙) ≥2000ml?mm/(cm2?hr?mmAq),年具備40萬m2氣體擴(kuò)散層≥2200ml?mm/(cm2?hr?mmAq),表面粗糙度性能:0.6V@3A/cm2資料來源:車百智庫,

表面粗糙度≤5μm;實(shí)測(cè)電堆性能0.7V@3A/cm2規(guī)模效應(yīng)推動(dòng)燃料電池電堆與系統(tǒng)降本:產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)模效應(yīng)可快速推動(dòng)燃料電池汽車成本的下降。11520元/kW10萬套單位430元11096元/kW,將產(chǎn)量提升至10萬套單位成本則可能降至218元/kW,成本降幅亦超過70%。圖表25.規(guī)模化量產(chǎn)降低燃料電池制造成本賽瑞研究,政策引導(dǎo)與下游需求推動(dòng),氫燃料電池系統(tǒng)功率提升政策引導(dǎo)下,燃料電池系統(tǒng)功率提升:我國車用燃料電池功率提升和補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)存在相關(guān)性,根據(jù)氫30kW-40kW燃料30kW”2020通知》明確乘用車、輕型貨車、中型貨車、中小型客車最大補(bǔ)貼功率上限為80kW、重型貨車、大110kW202298.9kW,同比增長(zhǎng)7.8%。圖表26.2018-2022年氫燃料電池單車平均裝機(jī)功率資料來源:汽車總站,商用車對(duì)燃料電池系統(tǒng)功率要求更高:大功率燃料電池系統(tǒng)適合長(zhǎng)途重載重卡。由于目前氫燃料電200-300kW的電堆功率需求,因此燃料電池重卡普遍采用“110kW左右的燃料電池電堆+鋰電池”的電電混合方式。若燃料電池能夠?qū)崿F(xiàn)功率提升,則可實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池的完全替代。高功率燃料電池系統(tǒng)已逐步應(yīng)用于下游市場(chǎng),根據(jù)捷氫科技數(shù)據(jù),2022年,國內(nèi)配套110-150KW26072022年燃料電池汽車銷售比例超過50%。展望后勢(shì),物流車、客車、重卡等車型燃料電池系統(tǒng)功率有望提升,根據(jù)車百智庫,2025年300kW200-300kW燃料電池系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。圖表27.燃料電池額定功率占比 圖表28.2020-2050不同車型燃料電池系統(tǒng)功率發(fā)展目標(biāo)捷氫科技 資料來源:車百智庫,船舶、軌交、航空等領(lǐng)域亦加速氫燃料電池的應(yīng)用國際海事組織計(jì)劃2050年實(shí)現(xiàn)國際航運(yùn)溫室氣體凈零排放,國內(nèi)外氫燃料電池船舶應(yīng)用加快推進(jìn):202372030年前采用零和接近零排放的溫室氣體替代性燃料,相關(guān)技術(shù)5%10%2050年前后實(shí)現(xiàn)國際航運(yùn)溫室氣體凈零排放。為滿足國際海事組織減排要求,各國加快推進(jìn)氫燃料電池船舶的應(yīng)用推廣,各類氫燃料電池船舶相繼投入使用。20233MFHydra在挪威投入運(yùn)營。國際上氫燃料電池船舶技術(shù)發(fā)展較早,已完成輕型輪渡等方面的驗(yàn)證,并開展了大型內(nèi)河集裝箱的船上應(yīng)用探索。國內(nèi)氫燃料電池船舶亦發(fā)展迅速。2023317500千瓦級(jí)氫燃料電池動(dòng)力船“三峽氫舟1號(hào)”下水,并于7月完成首航,標(biāo)志著國內(nèi)氫燃料電池船舶領(lǐng)域的重要突破。圖表29.國際海事組織減碳政策時(shí)間 政策2011年7月 通過MEPC.203(62)號(hào)決議,采取提高國際航運(yùn)能源效率的強(qiáng)制性措施,并對(duì)船舶能源效率做出要求2016年1月 MEPC70批準(zhǔn),2025年1月1日后建造的新船舶能效要求較基準(zhǔn)提高30%2016年5月 MEPC74批準(zhǔn),提高對(duì)集裝箱船、天然氣運(yùn)輸船等多種船舶類型的能效要求2018年1月 批準(zhǔn)了減少溫室氣體排放初始戰(zhàn)略的后續(xù)行動(dòng)計(jì)劃2018年4月 通過MEPC.304(72)號(hào)決議,確定了減少船舶溫室氣體排放的初步戰(zhàn)略2019年5月 通過MEPC.323(74)號(hào)決議,邀請(qǐng)成員國鼓勵(lì)港口和航運(yùn)部門間的合作,以減少船舶溫室氣體排放2020年月 通過MEPC.367(79)號(hào)決議,鼓勵(lì)成員國制定并提交自愿行動(dòng)計(jì)劃解決船舶溫室氣體排放問題2021年6月 通過MARPOL公約附則VI關(guān)于降低國際航運(yùn)碳強(qiáng)度的修正案,要求通過技術(shù)和運(yùn)營措施提高船舶能效。2023年7月 通過《2023年國際海事組織減少船舶溫室氣體排放戰(zhàn)略,修訂了國際航運(yùn)溫室氣體減排目標(biāo)資料來源:國際海事組織(IMO),圖表30.近期國內(nèi)氫燃料電池船舶應(yīng)用進(jìn)展時(shí)間 政策2023年3月 國內(nèi)首艘氫燃料電池動(dòng)力船三峽氫舟1號(hào)下水試航2023年4月 國內(nèi)首艘商用氫燃料電池動(dòng)力游覽船西海新源1號(hào)“成功合攏2023年4月 國內(nèi)首艘氫能競(jìng)賽原型動(dòng)力艇下水首航2023年5月 國內(nèi)首艘氫動(dòng)力海上交通船蠡湖未來主要設(shè)計(jì)圖紙通過審核2023年6月 湖南省首艘氫燃料電池動(dòng)力小型船舶下水試驗(yàn)成功資料來源:國際能源網(wǎng),20221228方案。根據(jù)四川日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù),由于該氫能列車免掉了傳統(tǒng)電氣化鐵路的接觸網(wǎng)、變電所等復(fù)雜工程問10%-20%160km11606002022年發(fā)布的云雀(Hybari)100140公里,我國氫能列車技術(shù)水平已與世界接軌。圖表31.氫燃料列車、高鐵動(dòng)車對(duì)比指標(biāo)氫燃料列車高鐵動(dòng)車動(dòng)力氫燃料電池+電容系統(tǒng)電力機(jī)車能源氫電安全性儲(chǔ)存技術(shù)成熟,氫氣性質(zhì)穩(wěn)定,安全發(fā)展多年,技術(shù)成熟,安全性高環(huán)境保護(hù)制氫到用氫全產(chǎn)業(yè)鏈低碳電力來源會(huì)產(chǎn)生污染應(yīng)用領(lǐng)域 市域動(dòng)車、工程檢修車、有軌電車等短途運(yùn)輸,作高鐵干線、聯(lián)網(wǎng)線路等已有線路或長(zhǎng)途運(yùn)為傳統(tǒng)軌道交通重要補(bǔ)充加氫/充電基礎(chǔ)設(shè)施 發(fā)展初期,加氫站較少 發(fā)展多年,設(shè)施健全成都市發(fā)改委,四川日?qǐng)?bào),人民網(wǎng),交通百科,川觀新聞,國際民航組織設(shè)定2050202210412050202311望通過氫燃料等各類清潔能源降低航空業(yè)碳排放,實(shí)現(xiàn)減碳目標(biāo)。據(jù)航空運(yùn)輸行動(dòng)組織(ATAG)估算,53%-71%的航空脫碳要依靠可持續(xù)航空燃料的改用推廣,可持續(xù)航空燃料的開發(fā)至關(guān)重要。201年3HPoit100W/,主要應(yīng)用場(chǎng)景為航空領(lǐng)域。圖表32.國際民航組織減碳政策時(shí)間 政策2010年10月 簽署全球性政府協(xié)定,達(dá)成穩(wěn)定碳排放目標(biāo)2011年1月 針對(duì)二氧化碳進(jìn)行獨(dú)立專家審查,發(fā)布獨(dú)立專家關(guān)于通過技術(shù)減少航空燃油燃燒的中長(zhǎng)期目標(biāo)的報(bào)告2013年7月 通過《關(guān)于二氧化碳減排活動(dòng)的國家行動(dòng)計(jì)劃》2016年10月 通過了有關(guān)建立國際航空碳抵消及減排機(jī)制(CORSIA)的決議2019年1月 發(fā)布文件Doc10127《發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)獨(dú)立專家綜合技術(shù)目標(biāo)評(píng)估和審查,公布最新二氧化碳排放技術(shù)目標(biāo)2022年10月 批準(zhǔn)到2050年國際航空凈零碳排放的長(zhǎng)期全球理想目標(biāo)2023年3月 更新一系列國際航空環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),正式通過相關(guān)ISO標(biāo)準(zhǔn)的更新資料來源:國際民航組織,氫燃料電池可應(yīng)用于儲(chǔ)能、發(fā)電等領(lǐng)域,國內(nèi)已有中長(zhǎng)期規(guī)劃氫能發(fā)電建設(shè)成本較低,我國將拓展氫能在分布式發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用:氫氣發(fā)電建設(shè)成本較低,根據(jù)中580美元/kW25%以上。國內(nèi)通常PEM(SOFC燃料電池年國內(nèi)氫發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)量接近10W16%2025400MW(2021-2035年圖表33.不同能源發(fā)電建設(shè)成本對(duì)比資料來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院,通過熱電聯(lián)產(chǎn)可提升燃料電池效率至90%40%+40%+80%2(PEMFC)具有發(fā)電效率高、燃料適應(yīng)性強(qiáng)、高溫余熱可回收等優(yōu)點(diǎn),在大型發(fā)電、分布式發(fā)電及熱電聯(lián)供等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。PEMFC方面,20215100kW級(jí)商用氫燃料電池冷熱電聯(lián)產(chǎn)系2月,SOFC(2021-2035年)》,我國將因地制宜布局氫燃料電池分布式熱電聯(lián)供設(shè)施,推動(dòng)在社區(qū)、園區(qū)、礦區(qū)、港口等區(qū)域內(nèi)開展氫能源綜合利用示范。圖表34.韓國大山燃料電池發(fā)電站 圖表35.東方電氣氫燃料電池冷熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備中國能源網(wǎng), 東方電氣公司官網(wǎng),氫燃料電池可與氫儲(chǔ)能形成耦合,但效率較低、成本較貴,規(guī)?;l(fā)展仍需時(shí)間:可再生能源發(fā)電-電解水制氫-氫燃料電池發(fā)電60%-85%,燃料電池發(fā)電效率為40%-60%,雖然單過程轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較高,但電-氫-電過程存在兩次能量轉(zhuǎn)換,整體效率會(huì)下降到40%左右。氫燃料電池與氫儲(chǔ)能耦合可應(yīng)對(duì)新能源消納不足的問題,使可再生能源電力在不同時(shí)間和空間尺度上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移,但是整體效率略低。成本方面,抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能成本約為7,000元/kW2,000元/kW13,000元/kW。氫儲(chǔ)能工藝流程較長(zhǎng),目前各環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)化程度還比較低,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展仍需一定時(shí)間。根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中(2021-2035年風(fēng)光發(fā)電+氫儲(chǔ)能”一體化應(yīng)用新模式。圖表36.電池儲(chǔ)能與氫儲(chǔ)能效率對(duì)比資料來源:高盛《CarbonomicstheCleanHydrogenRevolution》圖表37.不同方式儲(chǔ)能典型參數(shù)對(duì)比儲(chǔ)能形式容量等級(jí)能量轉(zhuǎn)換效率能量自耗散率持續(xù)放能時(shí)間成本氫儲(chǔ)能1TWh25%-40%接近01-24h以上13000元/kW電化學(xué)儲(chǔ)能100MWh80-90%0.1-0.6%秒級(jí)-小時(shí)級(jí)2000元/kW大型抽蓄30GWh75-80%低1-24h以上7000元/kW壓縮空氣240MWh60-70%低1-24h以上7000元/kW資料來源:車百智庫,畢馬威,國內(nèi)外政策積極落地,推動(dòng)氫燃料電池汽車高質(zhì)量發(fā)展國內(nèi):政策積極推動(dòng)燃料電池汽車發(fā)展五部委聯(lián)合下發(fā)燃料電池示范應(yīng)用通知,“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”有望提升需求2020汽車關(guān)鍵核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進(jìn)行突破:20209月財(cái)政部、工信部、科技部、發(fā)改委、能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》(下稱《通知》),2021年8月,京津冀、上海、廣東三大城市群率先啟動(dòng)燃料電池汽車示范應(yīng)用推廣;202112月,河北、河南城市群入4年左右時(shí)間,逐步實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)突破,構(gòu)建完整的燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈?!耙元?jiǎng)代補(bǔ)”以獎(jiǎng)代補(bǔ)”推廣應(yīng)用車輛技術(shù)和數(shù)量1.5萬積分(15億元補(bǔ)貼),具體要求包括燃料電池乘用車所采用的燃料電池堆額定功率密度不低于3.0kW/L;燃料電池商用車所采用的燃料電池堆2.5kW/L”300公里氫能供應(yīng)及經(jīng)濟(jì)性2000(2億元補(bǔ)貼),具體要求包括5000噸。鼓勵(lì)清潔低碳?xì)錃庵迫。抗餁錃獾亩?5kg”35元公斤110萬元,超額完成部分予以額外獎(jiǎng)勵(lì)。圖表38.示范城市群及燃料電池汽車推廣目標(biāo)牽頭城市 北京 上海 佛山 張家口 鄭州京津冀城市群 上海城市群 廣東城市群 河北城市群 河南城市群牽頭城市 北京 上海 佛山 張家口 鄭州4年示范期覆蓋范圍 2021年8月-20258月

20218月-20258月

20218月-20258月

20221月-202512月

20221月-202512月示范期內(nèi)推廣燃料電池汽車目標(biāo)(輛) 5300 5000 10000 7710 50001657354720231657354720236月末,推廣目標(biāo)完成比例(%)

2475 1774 691 410 78720236已過(%)資料來源:香橙會(huì),汽車總站,

48 48 48 40 40多級(jí)“獎(jiǎng)勵(lì)”政策有望提升燃料電池汽車需求:根據(jù)《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用通知》,燃料2020-20221.3分/1.2分輛、1.1分/輛、0.9分輛標(biāo)80kW12-251.1倍積分、25-311.3倍積分、311.5倍積分,針對(duì)不同功率的不同車型亦110202380kW及以上的氫燃料汽車17.10-37.80《關(guān)于支持本市燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》,上海針對(duì)整車購置、關(guān)鍵零部件、車輛運(yùn)營等1:1區(qū)根據(jù)《大興區(qū)促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展暫行辦法(2022年修訂版)40%區(qū)補(bǔ)。2020年2021年2022年2020年2021年2022年2023年車型功率總質(zhì)量31噸以上54.650.446.237.8≥110KW25-31噸47.343.740.032.8重卡12-25噸40.037.033.927.731噸以上37.134.234.225.7≥80KW25-31噸32.128.128.122.212-25噸27.225.123.018.8≥80KW20.819.217.614.4中小型客車≥50KW13.012.011.09.0≥80KW24.722.820.917.1≥50KW13.0≥50KW13.012.011.09.0資料來源:國家能源局,吉林市政府,國內(nèi)氫燃料電池汽車發(fā)展分三步走,2025年氫燃料電池汽車推廣有望加速國內(nèi)氫能燃料電池汽車預(yù)計(jì)經(jīng)歷初步示范、加快推廣、大規(guī)模應(yīng)用三階段:根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》,我國氫能燃料電池汽車發(fā)展預(yù)計(jì)經(jīng)過三個(gè)階段:1)2020-202520201100座,在北京、上海、鄭州、武漢、成都、張家口、佛山等全國多個(gè)大中小不同的城市,以公共交通、倉儲(chǔ)物流為主要的業(yè)務(wù),開展商業(yè)化示范運(yùn)行,累計(jì)運(yùn)行達(dá)到1億公里。2)2025-20302025150宜地推廣氫能燃料電池技術(shù),通過優(yōu)化燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),加速關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化,大幅度降低燃料電池系統(tǒng)的成本,車輛的保有量要達(dá)到5萬~10萬輛。3)2030-2035年為大規(guī)模應(yīng)用階段:2030年到2035年,要實(shí)現(xiàn)氫能及燃料電池技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用,大規(guī)模的氫的制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、應(yīng)用達(dá)到一體化,加氫站的現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)氫、制氫規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化和推廣應(yīng)用也到一定的程度,要完全掌握燃料電池核心關(guān)鍵技術(shù),建立完備的燃料電池的材料、部件及系統(tǒng)的制備能力。圖表40.國內(nèi)氫燃料電池汽車三步走路線圖資料來源:國家能源局,201920251萬輛。山東:2020年山東發(fā)布《山東省氫能產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2020-2030年)20251浙江:20212025550座。遼寧:2022年,(2021-2025年202520005030151500艘、加氫站500座。圖表41.非示范省市氫燃料電池相關(guān)政策江蘇省 《江蘇省 《十四五”新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》2021年11月20254000100座?!渡綎|省氫能產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期山東省 發(fā)展規(guī)劃年)》2020年6月202550000臺(tái),燃料電池整車產(chǎn)能達(dá)到200001000億元,累計(jì)推廣燃料電池汽車10000輛,累計(jì)建成加氫站100座。20252000遼寧省 《遼寧省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī) 2022年8月 到50艘以上,加氫站30座以上;劃(2021-2025年)》 2035年全省燃料電池汽車保有量達(dá)到15萬輛以上燃料電池船舶保有量達(dá)到1500艘以上,加氫站500座以上。四川省

《四川省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》 2020年9月

到2025年,燃料電池汽車(含重卡、中輕型物流、容車)600060項(xiàng)目5座,氫儲(chǔ)能電站2座。浙江省 《加快培育氫燃料電池車產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案》《陜西省十四五”氫能產(chǎn)

2021年11月 2025年,推廣應(yīng)用氫燃料電池汽車接近5000輛,規(guī)劃建設(shè)加氫站接近50座2025年,建成投運(yùn)加氫站100座左右,力爭(zhēng)推廣各型燃料電池汽車1萬陜西省

業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 2022年7月

輛左右,一批可再生能源制氫項(xiàng)目建成投運(yùn),全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模達(dá)1000億元以上。內(nèi)蒙古自治區(qū) 《內(nèi)蒙古自治區(qū)十四五”氫能發(fā)展規(guī)劃》資料來源:各省發(fā)改委,

2022年2月 2025年,實(shí)現(xiàn)布局加氫站(包括合建站)達(dá)到60座,累計(jì)推廣燃料電池汽車5000輛,帶動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過1000億元。2023年以來氫燃料電池汽車產(chǎn)銷量與上險(xiǎn)量快速增長(zhǎng):2016-2022年國內(nèi)燃料電池汽車銷售量整體2020-20212022年,氫燃料汽車銷售實(shí)現(xiàn)倍增。根據(jù)中汽協(xié),20223367輛,同比增長(zhǎng)112%。根據(jù)香橙會(huì)數(shù)據(jù),20225009166%。2023年以來氫燃料電池汽車上險(xiǎn)量呈加速上升趨勢(shì),20231-51553輛,同比增長(zhǎng)197%20235545856%21%IEA2022年1.3719%。圖表42.2015-2022國內(nèi)氫燃料汽車產(chǎn)銷量(中汽協(xié)) 圖表43.2022年1月-2023年5月國內(nèi)氫燃料汽車上險(xiǎn)數(shù)據(jù)資料來源:中汽協(xié),香橙會(huì), 香橙會(huì),海外:氫燃料電池市場(chǎng)發(fā)展提速日本目標(biāo)在2030年推廣80萬輛乘用車、1000座加氫站:2013年《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》首次將發(fā)展氫能源提升為國策后,多次出臺(tái)文件針對(duì)氫能發(fā)展制定目標(biāo),包括《日本氫和燃料電池戰(zhàn)略路線圖》(2014),《氫能源白皮書》(2015),《氫能源基本戰(zhàn)略》(2017),《第五次能源基本計(jì)劃》(2018),《氫能與燃料電池路線圖》(2019),《氫能源基本戰(zhàn)略》(2023)。2023662030801000300電池發(fā)電效率從4055提高至60%IE022年末日本氫燃料汽車保有量合計(jì)約80011%16016%。圖表44.日本氫能政策發(fā)展梳理政策名年份具體目標(biāo)《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》2013將發(fā)展氫能作為國策,啟動(dòng)加氫站建設(shè)的前期工作?!度毡練浜腿剂想姵貞?zhàn)略 2015年加氫站達(dá)到100座;2020年-2030年,建立大規(guī)模氫能供應(yīng)系統(tǒng);2030年燃料路線圖》 2014 電池裝置使用量達(dá)到530萬臺(tái);從2040年開始,建立零排放的制氫、運(yùn)氫、儲(chǔ)氫?!稓淠茉窗灼?015推動(dòng)氫成為電源構(gòu)成的一部分,計(jì)劃到2030年形成萬億日元的家用燃料電池與燃料電池車國內(nèi)市場(chǎng),到2050年市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大至8萬億日元?!稓淠茉椿緫?zhàn)略》2017203017日元/kWh30萬噸氫燃料90080萬輛1200輛。《第五次能源基本計(jì)劃》2018燃料發(fā)電、氫燃料汽車發(fā)展,推進(jìn)“氫能社會(huì)”的構(gòu)建。《氫能與燃料電池路線圖》20192025202030年達(dá)到80萬輛;2023年車用燃料電池的續(xù)航里程達(dá)到800km。2030801000300《氫能源基本戰(zhàn)略》 2023 萬臺(tái)家用燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng),燃料電池發(fā)電效率從40~55%提高至60%。資料來源:日本經(jīng)濟(jì)省,圖表45.2018-2022日本氫燃料電池車數(shù)量及增速IEA韓國計(jì)劃以氫燃料電池汽車和燃料電池為核心,將韓國打造成世界最高水平的氫能經(jīng)濟(jì)領(lǐng)先國家:2019《氫能經(jīng)濟(jì)活性化路線圖》,目標(biāo)使韓國從化石燃料資源匱乏國家轉(zhuǎn)型為清潔氫能源產(chǎn)出國。《路2025103000(18萬元2030180萬204062012004萬輛氫能巴士、8萬輛氫能出租車。2020年韓國發(fā)布全球首個(gè)氫能法律,《促進(jìn)氫經(jīng)濟(jì)和氫安全管理20228000341%。圖表46.2022年末全球燃料電池汽車保有量分布 圖表47.2018-2022韓國氫燃料電池車數(shù)量IEA, IEA,美國20世紀(jì)提出“氫經(jīng)濟(jì)”概念,21世紀(jì)氫能發(fā)展有所放緩:1969年,阿波羅登月飛船已成功應(yīng)用堿性燃料電池作為航空輔助電源。20世紀(jì)70年代,受中東戰(zhàn)爭(zhēng)影響,美國為了擺脫對(duì)進(jìn)口石油的依賴,首次提出“氫經(jīng)濟(jì)”概念,認(rèn)為未來氫氣能夠取代石油成為支撐全球交通的主要能源。21世紀(jì)初,美國曾多次發(fā)布?xì)淠芟嚓P(guān)政策包括《國家能源政策》(2001)、《國家氫能路線圖》(2002)、“氫燃料倡議”(2003)、“氫能行動(dòng)計(jì)劃”(2004)、“氫后視鏡計(jì)劃”(2005)。2006年-2014年,由于石油危機(jī)緩解、全球金融危機(jī)沖擊、頁巖氣革命成功,美國針對(duì)氫能相關(guān)預(yù)算逐漸放緩。碳減排需求推動(dòng)美國重啟氫能發(fā)展規(guī)劃:20182025年美國氫燃料電20萬輛,2030530萬輛。2020年美國能源部發(fā)布《氫能計(jì)劃發(fā)展2美元/千克。20236月,拜登-哈里斯政府正式發(fā)布《美國國3關(guān)注具有大規(guī)模清潔氫生產(chǎn)和終端使用的區(qū)域網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施投資效益最大化,推動(dòng)規(guī)?;瘧?yīng)用從而促進(jìn)清潔氫市場(chǎng)價(jià)值提升。根據(jù)國際能源署(IEA)20221.5萬輛,占全球氫燃料21%。圖表48.美國氫能及燃料電池研發(fā)預(yù)算 圖表49.2018-2022美國氫燃料電池車數(shù)量IEA, IEA,圖表50.美國氫能政策發(fā)展梳理1、制定氫能研發(fā)1、制定氫能研發(fā)5年計(jì)劃,優(yōu)先研究對(duì)經(jīng)濟(jì)使用氫作為燃料和能源存儲(chǔ)介質(zhì)至關(guān)重要的研究領(lǐng)域;《氫研究、開發(fā)和示范法案》1990 2成立氫能技術(shù)咨詢小組將氫項(xiàng)目轉(zhuǎn)移給美國能源部計(jì)劃3個(gè)財(cái)年投入2000萬元?!稓淠芮熬胺ò浮?996161.625000開展氫能與燃料電池的研究、開發(fā)和示范計(jì)劃;2、促進(jìn)氫的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及在工業(yè)、住宅、交通和公用事業(yè)應(yīng)用?!秶覛淠苈肪€圖》20021、確立的氫能在美國未來能源系統(tǒng)中的重要地位,鼓勵(lì)公共與私人的投資。2、通過加強(qiáng)研究和開發(fā)、建立基礎(chǔ)設(shè)施、制定政策和法規(guī)、促進(jìn)市場(chǎng)發(fā)展、加強(qiáng)國際合作等方案促進(jìn)氫能發(fā)展。FreedomCAR計(jì)劃20021、美國能源部和美國汽車研究中心合作推進(jìn)可負(fù)擔(dān)氫燃料電池汽車的研究。22010151855kW12美元/kW30kW30美元/kW,具有45%的峰值制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)效率;300Wh電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)儲(chǔ)能使用壽命為15年,放電功率為25kW,持續(xù)18s,每kW20美元?!稓淙剂铣h》20031、計(jì)劃在5年內(nèi)投入12億美元研發(fā)氫能生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)技術(shù);22015世界開發(fā)清潔的氫動(dòng)力汽車。1、將氫能源納入國家能源戰(zhàn)略體系;《能源政策法案》 2005《氫能源計(jì)劃》 20062、2012-20172、2012-2017:開發(fā)中期市場(chǎng),例如CHM系統(tǒng)、輔助電源單元、車隊(duì)和公共汽車;32015-2020車輛?!稓浣?jīng)濟(jì)路線圖》2019明確未來10年氫能研究、開發(fā)和示范的總體戰(zhàn)略框架:1、降低氫氣生產(chǎn)、輸送、儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的成本并提高其性能和耐久性;2、解決技術(shù)、監(jiān)管和市場(chǎng)壁壘,增加氫出口的機(jī)會(huì);3、通過整合不同的氫供應(yīng)和需求來源,探索大規(guī)模采用和使用氫能的機(jī)會(huì);4、開發(fā)和驗(yàn)證利用氫氣的綜合能源系統(tǒng);52050萬噸/年-4100萬噸/年,占美國總能源需求的1%-14%《能源部氫能計(jì)劃》2020明確未來10年氫能研究、開發(fā)和示范的總體戰(zhàn)略框架:1、降低氫氣生產(chǎn)、輸送、儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的成本并提高其性能和耐久性;2、解決技術(shù)、監(jiān)管和市場(chǎng)壁壘,增加氫出口的機(jī)會(huì);3、通過整合不同的氫供應(yīng)和需求來源,探索大規(guī)模采用和使用氫能的機(jī)會(huì);4、開發(fā)和驗(yàn)證利用氫氣的綜合能源系統(tǒng);52050萬噸/年-4100萬噸/年,占美國總能源需求的1%-14%《氫彈計(jì)劃》2021計(jì)劃在10年內(nèi)將清潔氫的成本降低80%至1美元/kg《國家清潔氫戰(zhàn)略和路線圖》2023203020402050年美國國內(nèi)氫100020005000萬噸/100%2050年實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放。資料來源:美國政府,中銀證券

2521.5開發(fā)、示范和商業(yè)化;3、提出汽車制造商在2015年前為消費(fèi)市場(chǎng)提供氫燃料汽車的目標(biāo)。1、開發(fā)氫的生產(chǎn),運(yùn)輸,儲(chǔ)存和燃料電池技術(shù);2、開發(fā)商業(yè)化的汽車、卡車、家庭和企業(yè)燃料電池;32020設(shè)施。明確燃料電池汽車2011-2020年商業(yè)化發(fā)展的四個(gè)階段:(主要和備用升降車和便攜電源;歐盟氫能發(fā)展歷程與美國類似,2019年后重啟氫燃料電池汽車投資:2003年歐盟多國合作開展EuropeanResearchArea(ERA)項(xiàng)目研究,設(shè)立歐洲氫能和燃料電池技術(shù)研發(fā)平臺(tái),重點(diǎn)攻關(guān)氫能和燃料電池領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。2008201928個(gè)成員國簽署并批準(zhǔn)《巴黎協(xié)定》,氫能相關(guān)指導(dǎo)政策密集發(fā)布,歐洲氫能投資重20192030/37050萬輛、4.520202024-20302021年氫能歐洲組織發(fā)布《氫能法案:創(chuàng)造歐洲氫經(jīng)濟(jì)》,計(jì)劃建立泛歐202220225203010001000萬噸可再生氫。2023年歐盟創(chuàng)建歐洲氫能銀行”,加大對(duì)氫能市場(chǎng)的投資力度。20233月,歐盟議員就使用可再生氫和衍生燃料的全42%0.5%2030年,歐盟成員國除了確??稍偕鷼湓诂F(xiàn)有工業(yè)氫需42%203560%。圖表51.歐盟氫能政策發(fā)展梳理設(shè)立歐洲氫能和燃料電池技術(shù)研發(fā)平臺(tái),重點(diǎn)攻關(guān)氫能和燃料電池領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)2003設(shè)立歐洲氫能和燃料電池技術(shù)研發(fā)平臺(tái),重點(diǎn)攻關(guān)氫能和燃料電池領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)2003歐洲研究區(qū)項(xiàng)目(ERA)歐洲綠色協(xié)議 2019歐洲氫能路線圖:歐洲能源轉(zhuǎn)型的可持續(xù)發(fā)展路徑 2019歐洲氣候中立氫能源戰(zhàn)略 2020FitFor55Package 2022IPCEI—Hy2Tech 2022IPCEI—Hy2Use 2022

1、歐盟2030年溫室氣體減排目標(biāo)提高到至少50%;2、2030年前完成綠氫、燃料電池和其他替代燃料的突破性商業(yè)應(yīng)用;3、發(fā)展氫網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。1.目標(biāo)2030年燃料電池乘用車上牌量達(dá)370萬輛;燃料電池商用車上牌量達(dá)50萬輛;2.2050年氫能占?xì)W盟總能源需求的24%制定2050年氫能發(fā)展路線圖:1、2020-20246GW100應(yīng)用于工業(yè)和重型運(yùn)輸業(yè);22025-203040GW1000及海上運(yùn)輸?shù)刃骂I(lǐng)域;32030-20501/4產(chǎn),氫能應(yīng)用擴(kuò)大到航空等領(lǐng)域;氫能代替所有脫碳難度系數(shù)高的工業(yè)領(lǐng)域。1、203020070Mpa1噸。2、2030年,工業(yè)部門所用氫燃料中35%來自可再生燃料;2050年,工業(yè)部門所用氫燃料中50%來自可再生燃料。3、2030年,氫消耗總量的50%用于工業(yè)能源和原料,氫能占交通部門能源供應(yīng)的2.6%;設(shè)定氫燃料稅收優(yōu)惠,將燃料汽車、氫動(dòng)力汽車納入零排放車輛。1554億歐元的公共資金,并釋放額外8824(特別是移動(dòng)出行領(lǐng)域。13個(gè)成員國將提供52億歐元的公共資金,并釋放額外70REPowerEU計(jì)劃 2022 2030年可再生氫氣自產(chǎn)量1000萬噸可再生氫進(jìn)口量達(dá)到1000萬噸加快部署氫能基礎(chǔ)設(shè)施,在地中海、北海地區(qū)和烏克蘭建立3個(gè)氫進(jìn)口走廊。1、設(shè)計(jì)并完善綠氫拍賣機(jī)制:為綠氫價(jià)格保持穩(wěn)定提供政策支持;2、推動(dòng)歐盟內(nèi)部公平競(jìng)爭(zhēng):建立泛歐“綠氫”項(xiàng)目拍賣平臺(tái),成員國均可在這一平臺(tái)發(fā)布以本國資源支持的綠氫項(xiàng)目。歐洲氫能銀行 2023資料來源:歐盟,電力網(wǎng),

3、穩(wěn)步提升對(duì)外貿(mào)易:建立一套系統(tǒng)性政策工具,以規(guī)范同域外國家的氫能貿(mào)易。4身氫能基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃。全球氫燃料電池汽車保有量有望快速增長(zhǎng):IEA數(shù)據(jù),20227.2140%80%、10%10%202260%2/3InteractAnalysis預(yù)測(cè),2030年全球氫燃料電池保有量有望超過165萬輛,2022-203048%。圖表52.2020-2030年全球燃料電池汽車保有量預(yù)測(cè)InteractAnalysis商用車:國內(nèi)氫燃料電池主要應(yīng)用場(chǎng)景,氫氣價(jià)格下降有望提升氫燃料商用車經(jīng)濟(jì)性商用車適合作為切入點(diǎn)發(fā)展燃料電池汽車新能源商用車滲透率較低:9202210.2%到3%,與總體新能源汽車26%的滲透率相比有較大差距。商用車減排需求大,重型貨車是商用車減排的關(guān)鍵:商用車領(lǐng)域具備較大的減排空間。根據(jù)人民網(wǎng)數(shù)據(jù),商用車碳排放占全部車輛碳排放比例約65%,重型貨車碳排放量占商用車的83.5%,重型貨車是碳減排的關(guān)鍵車型。重型貨車運(yùn)行過程中其他污染物質(zhì)的排放水平也較高,以柴油貨車為例,80%506371.273.3%,公路運(yùn)輸整體減排需求龐大。2022年,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》,明確提出將探索開展中重型電動(dòng)、燃料電池貨車203050%左右。在減排需求推動(dòng)下,氫燃料電池商用車應(yīng)用場(chǎng)景逐漸豐富。根據(jù)億華通招股說明書,目前氫燃料電池汽車已經(jīng)演化出自卸車、牽引車、廂式運(yùn)輸車等車型,在牽引運(yùn)輸、城市貨運(yùn)等場(chǎng)景上已有應(yīng)用。圖表53.2018-2022商用車銷量及新能源商用車占比資料來源:中汽協(xié),商聯(lián)會(huì),圖表54.氫燃料電池重卡主要車型和應(yīng)用場(chǎng)景車型 應(yīng)用場(chǎng)景 場(chǎng)景特點(diǎn)廂式運(yùn)輸車、冷藏車保溫車等 城市貨運(yùn)、城際貨運(yùn) 日均運(yùn)輸距離要求高時(shí)效要求高涉及重載運(yùn)輸、冷鏈運(yùn)輸、特殊貨物運(yùn)輸?shù)榷喾N場(chǎng)景垃圾車、灑水車 市政環(huán)衛(wèi) 日均運(yùn)輸距離較短,作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),載重需求高自卸車、混凝土攪拌車 建筑與土木工程 運(yùn)輸場(chǎng)景以城市基建、房地產(chǎn)開發(fā)等為主,運(yùn)行線路相對(duì)固定牽引車 牽引運(yùn)輸 用于礦石、鋼材等大宗商品原材料運(yùn)輸,運(yùn)行線相對(duì)固定資料來源:億華通港交所上市招股說明書,國內(nèi)氫燃料電池商用車占據(jù)主導(dǎo)地位:目前,國內(nèi)銷售的氫燃料汽車主要應(yīng)用在商用車領(lǐng)域。根據(jù)汽車總站數(shù)據(jù),20225009輛,客車、重卡、其他貨車等商用車上險(xiǎn)量478295%246549%IEA202299%。國內(nèi)優(yōu)先發(fā)展商用車的原因在于兩方面:1)商用車行駛在固定線路上且車輛集中,對(duì)加氫基礎(chǔ)設(shè)施布局的要求也相對(duì)更低。因此在燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期,發(fā)展燃料電池重型載貨車的戰(zhàn)略引導(dǎo)作用高于乘用車。圖表55.2022年1-12月氫燃料電池汽車各類細(xì)分車型銷量及占比資料來源:汽車總站,香橙會(huì),國內(nèi)氫燃料電池汽車前期發(fā)展主要應(yīng)用在公交車領(lǐng)域:由于公交車路線固定,對(duì)加氫站數(shù)量要求有限,故而氫燃料電池前期應(yīng)用主要面向公交車領(lǐng)域。2003年,3行了首次測(cè)試。2017據(jù)IE02254040。202173049噸氫能重20237上海-寧波200400IEA20227000輛,占我52%。圖表56.河鋼集團(tuán)氫能重卡投運(yùn)全國首發(fā)儀式現(xiàn)場(chǎng) 圖表57.2022年末中國氫燃料電池汽車保有量結(jié)構(gòu)長(zhǎng)城網(wǎng), IEA氫燃料電池重卡載重、續(xù)航較純電重卡具備優(yōu)勢(shì)在大噸位載重與續(xù)航能力上,氫燃料電池重卡較純電重卡具備顯著優(yōu)勢(shì):限制車輛載重能力的關(guān)鍵64949噸。若牽引車自重較重,則其掛車所能承載重量則相應(yīng)下降。由于氫燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)較輕,因此氫燃料電池汽49t49t38.3837.970.41200400公里。根據(jù)我們計(jì)算,假定純電重卡電池帶電4002.85重卡和純電重卡載重能力差距或拉開至3噸以上。圖表58.氫燃料電池重卡與鋰電池重卡對(duì)比類型氫燃料電池重卡純電重卡型號(hào)FSQ4250SFFCEVBJ4259EVPA1總質(zhì)量/kg25,00025,000整備質(zhì)量/kg10,49010,900額定載質(zhì)量(掛車質(zhì)量)/kg38,38037,970續(xù)航里程/km400200最高時(shí)速/km/h8989電池廠家國鴻氫能寧德時(shí)代電池容量/kwh100.91281.91電動(dòng)機(jī)蘇州綠控傳動(dòng)TZ460XS-LKM2402北汽福田FTTB220電動(dòng)機(jī)功率/kw355360環(huán)境溫度適應(yīng)性 采用先進(jìn)隔熱技術(shù)可適應(yīng)極端溫度 適應(yīng)性環(huán)境,可于環(huán)境自行啟動(dòng)充氣/充電時(shí)間 5-10分鐘 1-1.5小時(shí)運(yùn)輸中長(zhǎng)途運(yùn)輸應(yīng)用領(lǐng)域資料來源:工信部,福田汽車官網(wǎng),北極星氫能網(wǎng),儲(chǔ)氫瓶標(biāo)準(zhǔn)提升,或推動(dòng)氫燃料重卡載重量、續(xù)航里程進(jìn)一步上升:Ⅲ型瓶、Ⅳ型瓶均屬于儲(chǔ)氫容器,兩者區(qū)別在于Ⅲ型瓶使用金屬內(nèi)膽、Ⅳ型瓶使用塑料內(nèi)膽。由于Ⅳ型瓶使用塑料內(nèi)膽,因此單瓶重量較Ⅲ22.5%2023ⅣⅢ型20235231000110kg1000公里。圖表59.純電重卡與氫燃料重卡系統(tǒng)示意圖BCG波士頓咨詢,氫燃料電池重卡TCO成本有望下降Costof)TCO購置成本和后期運(yùn)維成本,TCOTCO3500元/kW150萬40-5035元/kg10kg,TCO3505元40LTCO210TCO成本約788TCO500萬元,氫燃料電池重卡的購置成本、運(yùn)營成本均較高。圖表62.現(xiàn)階段燃料電池重卡與柴油重卡TCO成本比較車百智庫,Deloitte,TCO15035元/kgTCO788TCO44%(氫氣TCO降更為關(guān)鍵。圖表62.燃料電池重卡TCO成本結(jié)構(gòu)車百智庫,Deloitte,風(fēng)光LCOE86%0.25元400021.05元/kg0.10元/kWh,電解水制氫成12.11元40%LCOE(LevelizedCostof1.8元/WLCOE0.3692元/W1.2元/W,光伏發(fā)電LCOE0.3109元/W。圖表64.堿性電解槽制氫成本拆解資料來源:車百智庫圖表65.電解水制氫成本敏感性分析利用小時(shí)數(shù)(小時(shí)2000300040000.1017.7213.9812.11電價(jià)(元/千瓦時(shí)) 0.1520.7116.9615.090.2023.6919.9418.070.2526.6722.9321.05資料來源:王明華《新能源電解水制氫技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析》,氫燃料電池重卡或?qū)⑤^柴油重卡取得經(jīng)濟(jì)性:隨著燃料電池系統(tǒng)規(guī)模化降本、終端氫氣成本下降,560元/kW、15元/kgTCO420TCO成本約500萬元,氫燃料電池重卡經(jīng)濟(jì)性有望超過柴油重卡。圖表66.氫能重卡總價(jià)及氫氣價(jià)格對(duì)氫能重卡TCO成本敏感性分析5060705060708090100110120130140103853984114244374504634764895011543044345646948249550852153454620475488501514527540553566579591305655785916046176306436566696813561062363664966267568870171472640655668681694707720733746759771氣價(jià)格/kg(元/kg)2026年氫燃料商用車保有量有望超過7萬輛,2022-2026年復(fù)合增速超50%:我們認(rèn)為,在商用車節(jié)能減排的大背景下,我國氫燃料商用車銷售增速有望提升。根據(jù)國家能源局《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》,2025年我國燃料電池車輛保有量目標(biāo)約5萬輛,我們預(yù)測(cè)2023-20260.751.151.892.8651%、673%602052026年氫燃料電池商用車保有量分別約5.279802222650%。圖表67.2023-2026年燃料電池商用車保有量及銷售量預(yù)測(cè)資料來源:香橙會(huì),乘用車:依賴于基礎(chǔ)設(shè)施完善與汽車性能提升日韓主推氫燃料電池乘用車氫燃料乘用車在全球范圍內(nèi)保有量占比較高,國內(nèi)氫燃料乘用車保有量占比不到5%:乘用車是全I(xiàn)EA20227.215.7580%20222.931.50萬輛、0.7651%、26%、13%。國內(nèi)氫燃料電池1%IEA20221.34萬輛,3005%。圖表68.2022年末不同類型氫燃料電池汽車保有量 圖表69.2022年末各國氫燃料電池汽車保有量及結(jié)構(gòu)IEA, IEA日本、韓國地域面積較小,發(fā)展氫燃料電池汽車具備優(yōu)勢(shì):東京(日本首都)到大阪(日本第二大城市)距離僅500余公里,首爾(韓國首都)到釜山(韓國第二大城市)距離僅400余公里。由于500適于發(fā)展氫燃料乘用車。圖表70.東京-大阪路線圖 圖表71.日本東京都市圈加氫站布局資料來源:地圖 地圖,國內(nèi)加氫基礎(chǔ)設(shè)施有望完善,助力氫能乘用車滲透率提升加氫基礎(chǔ)設(shè)施是氫能乘用車發(fā)展的基礎(chǔ):加氫站等氫能基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)氫能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。由于燃料電池汽車主要通過加氫站加氫補(bǔ)能,因此充足的加氫站以及完善的氫氣制儲(chǔ)運(yùn)體系是燃料電20-100500kg/天的加氫站可滿足每天100臺(tái)氫燃料電池乘用車加注需求。7(2023版(2021-2035年圖表72.氫加注標(biāo)準(zhǔn)子體系資料來源:國家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)我國加氫站建設(shè)全球領(lǐng)先,具備良好的發(fā)展氫能乘用車基礎(chǔ):我國加氫站在運(yùn)數(shù)量位居全球第一,20222452022年末,廣東、山東、江蘇、河北、上海、北京等省市加氫站建設(shè)數(shù)量靠前,其中廣東、山東、江蘇分47、27、26座。圖表73.2022年全球主要國家加氫站分布 圖表74.2022年末加氫站建成前十大省份IEA 國際氫能網(wǎng),國產(chǎn)氫能乘用車系統(tǒng)功率密度、帶氫量提升,助力氫能乘用車性能提升(kW/kg)(kW/L)/20202.5kW/L3.0kW/L”才可獲得積分。燃料電池電堆體積功率密度有望翻倍增長(zhǎng),世界上較為先進(jìn)的量產(chǎn)燃料電池車型(豐田MIRAI-2021)4.4kW/L540%,后續(xù)燃料電池電堆功率密度仍有提升空間,根20306-9kW/L。圖表75.燃料電池功率密度趨勢(shì)判斷資料來源:天津大學(xué)官網(wǎng),國內(nèi)已有高功率密度電堆產(chǎn)品,系統(tǒng)關(guān)鍵材料性能優(yōu)化是功率密度提升的關(guān)鍵:提升燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵材料性能是提升系統(tǒng)功率密度的方案之一,膜電極性能提升對(duì)提升電堆功率密度起重要作用。11M45.1kW/L5月雄韜氫瑞發(fā)布W.05.4W/W20電堆體積功率密度可達(dá).0W/;202210HYMOD-200M76kW/L。圖表76.捷氫科技M4燃料電池電堆資料來源:捷氫科技,應(yīng)用有望推廣,推動(dòng)氫燃料汽車?yán)m(xù)航里程提升:70MPa儲(chǔ)氫瓶?jī)?chǔ)氫壓力更大,單位體積下能存儲(chǔ)70MPa39g35MPa下每升氫氣20-22g70MPa35Mpa儲(chǔ)氫瓶?jī)?chǔ)氫質(zhì)量的兩倍。根據(jù)我們200升、70MPa8kg200升、35MPa儲(chǔ)氫瓶常溫下儲(chǔ)氫量4kg。儲(chǔ)氫瓶壓力提升將推動(dòng)單位體積下儲(chǔ)氫質(zhì)量提升,并推動(dòng)氫燃料汽車?yán)m(xù)航里程提升。70MPa車載儲(chǔ)氫瓶應(yīng)用有望提速:35MPa儲(chǔ)氫瓶市占率較高,主要原因系原涉及車載高35Mpa。2020721日,《GB/T26990-2011燃料電池電動(dòng)汽車車載氫系統(tǒng)技術(shù)條件》及《GB/T29126-2012燃料電池電動(dòng)汽車車載氫系統(tǒng)試驗(yàn)方法》兩項(xiàng)國標(biāo)修改后正式實(shí)施,兩項(xiàng)國標(biāo)均將原范圍中車載氫系統(tǒng)的工作壓力上限由35MPa70MPaCurrentstatusofautomotivefuelcellsforsustainabletransport70MPa的Ⅳ35MPa70MPa70MPa車載供氫系統(tǒng)的燃料電池汽車已逐漸在國內(nèi)氫燃料電池汽車示范群內(nèi)開跑。國內(nèi)未勢(shì)能源、中材科技、中集安瑞科等企業(yè)已經(jīng)具70MPa儲(chǔ)氫瓶的生產(chǎn)能力,AIONLXFuelCell70MPa儲(chǔ)氫瓶。圖表77.海外大多數(shù)氫燃料乘用車皆使用70MPa儲(chǔ)氫瓶燃料電池汽車型號(hào)年份車重(kg)燃料電池功率(kw)功率密度(kW/L)百公里加速時(shí)間儲(chǔ)氫容量(kg)(wt%)儲(chǔ)氫瓶壓力(Mpa)預(yù)計(jì)續(xù)航里程(公里)百公里氫氣耗量(kg)(秒)現(xiàn)代Nexo2018187395-1203.1106.33(7.18wt%)705950.84本田Clarity20161875103-1303.129.75.46(6.23wt%)705890.97現(xiàn)代ix35FCEV/途勝20141980100-1001.6513.25.64(6.43wt%)705940.95-1.0FCEV豐田Mirai2014185090/1143.19.55.0(5.70wt%)705020.76BrunoG.Pollet,etc.《Currentstatusofautomotivefuelcellsforsustainabletransport》,國內(nèi)車企已具備生產(chǎn)氫燃料電池乘用車能力:上汽、廣汽、東風(fēng)、海馬等國內(nèi)車企對(duì)氫燃料電池乘2016950燃料電池轎車成為國內(nèi)首款實(shí)現(xiàn)公告、銷售和上牌的燃料電池轎車;2020AionLXFuelCell202110月在如祺出行平臺(tái)開啟示范運(yùn)營;2022年,東風(fēng)汽車自主開發(fā)出國內(nèi)首款全功率燃料電池乘用車東風(fēng)氫舟”,2022113輛東風(fēng)氫舟”交付給廣東佛山市,以網(wǎng)約車、園區(qū)擺渡車、公務(wù)用車等多種方式示范運(yùn)營;202345月國氫科技乘用車用燃料電池氫騰-S”H5乘用車上。上海積極推動(dòng)乘用車示范全國首批常態(tài)化運(yùn)營燃料電池網(wǎng)約車落地上海:上海是全國首批常態(tài)化運(yùn)營燃料電池網(wǎng)約車落地的城市。20211070MPa油氫合建站——青衛(wèi)油氫合建站正式落成,氫氣日加注量可1000kg20229(MAXUSMIFAP390燃料電池系統(tǒng))80輛氫燃料電池網(wǎng)約車單車帶氫量約605km1702-3天續(xù)航,由于加氫站離5

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